Question

【題目】請(qǐng)回答基因工程方面的有關(guān)問題：

（1）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似（如下圖所示）。圖中引物中為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。

①?gòu)睦碚撋贤茰y(cè)，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占比例為_________。

②在第_______輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段，第四輪出現(xiàn)了_______個(gè)等長(zhǎng)的DNA片段。

（2）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（如上圖），請(qǐng)分別說明理由。

第一組：____________________________________________________；

第二組：__________________________。

（3）用限制酶EcoRV、MboI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1kb即1000個(gè)堿基對(duì)），請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的指定位置畫出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)，并標(biāo)注片段的長(zhǎng)度。____________

Answer 1

【答案】 15/16 三 8 引物I和引物II局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效 引物I′自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效

【解析】試題分析：采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過程為：變性、退火、延伸。根據(jù)PCR過程的特點(diǎn)繪制PCR過程示意圖，如圖所示：

（1）①由圖可知，由原來的每條母鏈為模板合成的兩個(gè)新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時(shí)，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含有引物A的分子是15個(gè)，占15/16。

②由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長(zhǎng)度均不同，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長(zhǎng)，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子出現(xiàn)兩個(gè)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段，則四輪出現(xiàn)了8個(gè)等長(zhǎng)的DNA片段。

（2）第1組：分析圖中引物可知，引物Ⅰ和引物Ⅱ的堿基之間存在互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，這可能會(huì)導(dǎo)致引物Ⅰ和引物Ⅱ會(huì)發(fā)生局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效；第2組：圖中引物Ⅰ的兩側(cè)堿基具有堿基配對(duì)關(guān)系，因此引物Ⅰ自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。

（3）根據(jù)圖示，該質(zhì)粒為環(huán)形質(zhì)粒，用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，只形成一個(gè)片段，說明該質(zhì)粒上只有1個(gè)限制酶EcoRⅤ的識(shí)別位點(diǎn)；用限制酶MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，形成兩個(gè)片段，說明該質(zhì)粒上有兩個(gè)限制酶MboⅠ的識(shí)別位點(diǎn)．用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒時(shí)，形成三個(gè)片段，其中有一個(gè)片段的長(zhǎng)度與用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的片段長(zhǎng)度相同（2.5kb），另外的兩個(gè)片段是5.5kb和6kb，這說明限制酶EcoRⅤ的切割位點(diǎn)存在于用MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)產(chǎn)生的另一片段（11.5kb）上，質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)如圖所示：